Кіріспе

Геологиялық тұрғыдан қазіргі Темза өзенінің алдағысы – ежелгі Темза. Бұл өзеннің пайда болуы 60 миллион жыл бұрын Ұлыбританияның бор теңізінен пайда болуымен байланысты. Өзен арнасының бір бөлігі 450 000 жыл бұрын Англиялық (немесе Эльстер) мұз басу кезеңінен күшті өзгерістерге ұшырады. Ежелгі Темзаның соңғы екі миллион жыл ішінде қалдырған кең террасалық шөгінділері геология, геоморфология, палеонтология және археология салаларындағы зерттеулер үшін құнды материалдарды қамтамасыз етті.

Қырық дәуірі мен миоцен кезеңдері

Қырым дәуірінің соңғы кезеңінде, шамамен 80 миллион жыл бұрын, теңіз деңгейі бүгінгіден 150 метрден жоғары болған деп саналады. Кейіннен Ұлыбританияны құрайтын жердің көп бөлігі теңізбен жабылған. Осы теңіз ортасында қалың балшық шөгінділері қалыптасты. Палеоценнің басында (шамамен 65 миллион жыл бұрын) қазіргі Ұлыбританияның көп бөлігі теңіз деңгейінен жоғары көтерілді. Көтерілудің ең жоғары деңгейі солтүстік-батыста болды, ал аймақтық еңіс шығыс және оңтүстік-шығысқа қарай бағытталды. Солтүстік теңіз алабы және Англия арнасының батыс алабы дамыды. Осылайша, Англияның көп бөлігінің дренаждық жүйесі оңтүстік-шығысқа қарай бағытталды. Қырым теңізінің астынан жер пайда болған кезде, қазіргі Англияның орталық, шығыс және оңтүстік бөліктеріндегі ірі дренаждық жүйелердің алғыштары пайда болды. Осылайша, ерте терциарлық кезеңнен бастап бірнеше ірі өзендер шамамен солтүстік-шығыстан оңтүстік-батысқа қарай еңкейген балшық бетімен ағып, кейіннен Оңтүстік Англияға қарай бағытталды. Олардың бірі – Темза өзенінің бастауы. Оңтүстік-шығыс Англиясы төмен жатқандықтан, Палеоценнің соңынан бастап (шамамен 55 миллион жыл бұрын) шығыстан келетін теңіздің жиі суға батуына ұшырады. Аймақта теңіз, көл және дельталық шығу тегінің маңызды шөгінділері қалыптасты. Атап айтқанда, 150 метрден астам Лондон балшығы шөгінді. Палеоцен кезеңінің дамуымен осы аймақтағы шөгу Лондон алабының пайда болуына әкелді, оның батыс-шығыс бағытындағы осі бар. Осылайша, Ежелгі Темза солтүстік-батыстан осы алапқа құйып өтті. Олигоцен кезеңінде, шамамен 30 миллион жыл бұрын, жағалау сызығы Лондон алабының шығысына қарай шегінді. Сол кезде Ежелгі Темза солтүстік-батыстан Лондон алабына ағып жатқан деп есептеледі. Одан әрі өзен сол кездегі Солтүстік теңіз алабына қарай шығысқа қарай ағып кетті. Сондай-ақ, Олигоцен кезеңінде Лондон алабының оңтүстігіндегі Уэлден (немесе Уэлд Артуа) антиклині Альпілік орогенездің нәтижесінде көтерілді. Ол антиклиннің солтүстік беткейінен ағып жатқан өзендер – қазіргі Моль, Уэй және Дарент өзендері сияқты су ағыстарының алғыштары – оңтүстіктен Темзаға құйыла бастады. Ал шығысқа қарай, прото-Медуэй өзені де Уэльдтен солтүстікке қарай ағып жатты. Бірақ бұл су ағысы прото-Темзаға параллель Солтүстік теңіз алабына қарай ағып, Плейстоцен кезеңінде ғана Темзаға қосылды. Миоцен кезеңінде (шамамен 10-20 миллион жыл бұрын) Лондон алабына қарай мерзімді теңіздің басып кіруі болды, бірақ олар бұрыннан бар дренаждық жүйелерді едәуір өзгертпеді деп саналады.

Орта және кейінгі плейстоцен кезеңдері

Англия мұз басу кезеңінде, шамамен 450 000 жыл бұрын, Плейстоценде бұрын қалыптасқан кез келген мұздықтан әлдеқайда үлкен амплитудалы мұздықтар Скандинавиядан және Ұлыбританияның солтүстігінен төмен жылжыды. Олар бірігіп, Солтүстік теңіз бассейнінің оңтүстік бөлігіне, Шығыс Англияға, Лондонға, Котсуолдс пен Оңтүстік Уэльске жетті. Мұның салдарынан Темза өзені Мидлендс пен Уэльске дейін созылған бұрынғы бастауларын жоғалтты. Англия мұз басуы Ұлыбритания мен Солтүстік-Батыс Еуропа арасындағы құрлық көпірінің бұзылуына әкелді. Бұл Темза, Рейн және басқа да ірі Солтүстік-Батыс Еуропа өзендерімен толықтырылған және солтүстікке қарай мұздықтармен жабылған үлкен мұздық көлінің оңтүстікке қарай ағып кетуіне байланысты болды. Көлдің ағысы зор күшпен Канал өзеніне құйылып, кейін Довер бұғазының қалыптасуына себепкер болды. Шығыс Англиядағы Англия мұздығы және оның күшті шығару сулары Уотфордтың шығысындағы Темза өзенінің бағытын толығымен жауып, басып өтті. Темзаның ағысы тоқтатылып, мұздық көлі пайда болды. Темза өзенінің бағыты Сент-Олбанс аңғарынан бұрылып, Уксбриджден Ричмондқа, содан кейін солтүстік-шығысқа қарай Уолтемстоуға, одан кейін шығысқа қарай, Дарент өзенінің бұрынғы төменгі бөлігінің бойымен, Темза сағасының қазіргі орнына дейін қозғалды. Ол жерде ол Кенттен келген Медуэй өзенімен қосылды. Содан кейін Темза өзені шамамен солтүстікке қарай Медуэй арнасымен ағып, Клэктонда бұрынғы бағытына қайта қосылды. Содан кейін өзен сол кездегі Солтүстік теңіз бассейніне құйылды. Моль-Уэй өзені де Англия мұздығымен тоқтатылды, ал Финчлиден оңтүстікке қарай оның аңғарында мұздық көлі пайда болды. Кейіннен өзен Ричмондта Темзаға қосылды. Темзаның солтүстік жағалауындағы Лиа өзені Гертфордширден оңтүстікке қарай ағысын кеңейтіп, Тоттенхэмнің оңтүстігіндегі бір жерде Темзаға қосылды. Сонымен қатар, Колн өзені Темзаның жаңа солтүстік жағалауындағы саласы ретінде қалыптасты, ол Хертфордширден оңтүстікке қарай ағып, бұрынғы Темза аңғарының бір бөлігімен бірге Уксбриджде Темзаға қосылды. Англия мұз басуының аяқталуы мен шамамен 150 000 жыл бұрынғы негізгі Вулстон (немесе Салиан) мұз басуы арасында теңіз деңгейі көтеріліп, төмендеді, себебі екінші мұз басулар келді де кетті. Бірақ, осы кезеңде теңіз деңгейі төмен болғанда, Темза қазіргі Эссекс жерінен шығып, оңтүстік-батысқа бұрылып, прото-Довер бұғазы арқылы өтіп, Англия арнасындағы теңізге жеткендей көрінеді. Алайда Рейн Солтүстік теңіз бассейніне қарай солтүстікке ағып кетті. Теңіз деңгейі салыстырмалы түрде жоғары болған кезде де Темза мен Рейн өзендерінің сағалары арасында әдетте құрлық бөгеті болды. Сондай-ақ, Англия мұз басуы мен негізгі Вулстон мұз басуы арасында Темза шығыс Эссексте Клэктоннан Саутхендке қарай оңтүстікке қарай жылжыды. Вулстон мұз басу кезеңінде солтүстіктен мұздықтар қайтадан бірікті. Бұрынғы Англия мұз басу кезеңіндегідей, Рейн өзенімен толықтырылған мұздық көлі пайда болды. Бұл көл де оңтүстік-батысқа қарай ағып, прото-Довер бұғазын күшейтті. Бұл процесс қазіргі Довер бұғазының төбесіндегі салыстырмалы түрде терең және қорап тәрізді Лобург каналының қалыптасуында маңызды рөл атқарған болуы мүмкін. Вулстон көлі суға толғаннан кейін Рейн оңтүстік-батысқа қарай ағып, Англия арнасына қарай бұрылып, Темзаға қосылды. Бірге ағып жатқан өзендер Лобург каналы арқылы ағып өтті. Теңіз деңгейі 120 000 жыл бұрын Ипсуик/Эмиан аралық мұз басу кезеңінде қайта көтерілді. Ұлыбритания мен континенттің арасындағы құрлық көпірі қайтадан үзілді. Темза өзені теңізге қазіргіге қарағанда ішкі жағынан қосылды. Девенс/Вейхсель мұз басу кезеңінде (115 000 – 12 000 жыл бұрын) теңіз деңгейі қайтадан төмендеді. Бұл уақытша Ұлыбритания мен Солтүстік-Батыс Еуропаны қайтадан байланыстырды. Алайда Темза және Рейн Солтүстік теңіз бассейніне қарай солтүстікке емес, оңтүстік-батысқа қарай ағып, Англия арнасына құйылды. Девенс мұз басуының соңына қарай теңіз деңгейі қайтадан көтерілді. Бұл шамамен 8000 жыл бұрын қазіргі жағалаудың қалыптасуына әкелді, Темза өзенінің Эссекс пен Кент сағасында теңізге жетуімен. Ол сағаның ішкі жағында және Англиядан кейінгі кезеңдерде Темза өзені өз бағытын әртүрлі жолдармен өзгертті. (Бірақ, өзеннің ішкі ағысына немесе оның су жиналатын алабына ешқандай маңызды өзгерістер болған жоқ.) Мысалы, Батыс Лондонда Темза өзені Хиллиндоннан Уэйбриджге қарай оңтүстікке жылжыды. Ал Шығыс Лондонда өзен де оңтүстікке қарай жылжыды, Уолтемстоудан Гринвичке.

Ата-бабалар Темзасы мен оның қосалқы өзендерінің кен орындары

Плейстоцен кезеңінің басында суық климаттық жағдайлардың басталуы Темза өзенінің бассейніндегі өзендердің жиі арнасын тереңдетуіне (downcutting) әкелді (жалпы алғанда, Солтүстік-батыс Еуропада). Перигляциалдық процестер де үзілген өзен ортасында кеңінен тараған мерзімді аккумуляция үшін мол материалмен қамтамасыз етті. Осылайша, Плейстоцен кезеңі бойында Темза Оксфордшир арқылы оңтүстікке қарай ағып, Лондон алабынан өтіп, содан кейін Шығыс Англия арқылы Солтүстік теңіз алабына қарай бірнеше террасаларды ойып шығарды. Өзен сол террасаларда (көбінесе) саз, құм және қиыршық тас шөгінділерін жинақтады. Эссекс және Саффолк аймақтарында бұл шөгінділердің кейбіреулері Кесгрейв құмдары мен қиыршықтары деп аталады. Жалпы алғанда, Темза өзені аңғарында "елдегі ең ірі террасалық шөгінділер жиынтығы орналасқан". Темза террасалық шөгінділері құрамы мен тегі жағынан ерекше түрлі. Мысалы: Уэльстегі жанартаулық тастар ескі шөгінділерде табылды. Лондон алабындағы төменгі эоцен қабаттарынан "пудинг тасы" және сарсен тастары да кездеседі. Соңғы (девенс) мұз басу кезеңіндегі өте суық, құрғақ жағдайда пайда болған желмен әкелінген шөгінділердің кең таралуы Темза және Лиа өзендері аңғарларының төменгі бөліктерінде байқалады. Мұндай шөгінділер геологиялық карталарда көбінесе "кірпіш топырағы" (brickearth) деп белгіленеді. Кейбір Темза шөгінділері, әсіресе құм, қиыршық тас және кірпіш топырағы, айтарлықтай коммерциялық құндылыққа ие және карьерлерде және шұңқырларда кеңінен өңделді. Олардың кейбіреулері де мерзімделді, және шөгінділерді мұқият ғылыми зерттеу арқылы Темзаның Плейстоцен тарихын егжей-тегжейлі анықтауға мүмкіндік болды, өйткені ол бағытын өзгертіп, үнемі жатқан геологиялық формацияларды тереңдетіп өтті. Лондон алабындағы ең көне анықталған Темза шөгінділері – Оксфордшир Чилтернс аймағындағы Неттлбед (болжамды) және Стоук Роу, қазіргі уақытта олардың биіктігі 200 және 175 метрді құрайды. Стоук Роу шөгінділері шамамен екі миллион жыл бұрын жиналған деп есептеледі. Темзаның Эвенлода, Кеннет, Лиа, Моль, Вей және Дарент сияқты салалары да өзендік шөгінділердің таралуын қалдырды. Әсіресе, Велдтен солтүстікке қарай ағып жатқан салалар кейбір жағдайларда қазіргі Темза өзенінің солтүстігінде орналасқан шөгінділерді қалдырды. Бұл, жоғарыда айтылғандай, Темзаның ағысы Англия мұздықтарының әсерінен оңтүстікке қарай ығысқандықтан болды. Мұндай ең көне салалық шөгінділердің арасында "шағыл кірпіш" (Pebble Gravel) кездеседі, қазір ол Солтүстік Лондон, Гертфордшир және Эссекс аймақтарындағы үстірттерде және төбелерде орналасқан. Мысалы, Стэнмор шағылысы Гарроу Вилд Комон ауданында Темзаның ерте плейстоцендегі оң жағалауының алғашқысы (бәлкім, Моль-Вей дренаж жүйесінің алғашқысы) ретінде қарастырылады. Базильдонның жанындағы Лэнгдон төбелерін жабатын қиыршық тас Дарент өзенінің бастауынан жиналған деп есептеледі. Алайда, Еппинг орнындағы Хай-Бич және Брентвуд маңындағы Уорлидегі сияқты төбелердегі шағыл шөгінділердің жағдайында олардың жиналуына қандай бұрынғы оң жағалаудағы прото-Темза салалары жауапты екенін анықтау қиын. Шығысқа қарай, бұрынғы Медвей өзені Англияға дейінгі өзен террасалық шөгінділерін ("Жоғары деңгейлі Шығыс Эссекс шашы") Саутхенд-он-Сиден шамамен солтүстікке қарай созылатын жер суында қалдырды.